ANALISIS DE LA COMBUSTIÓN

Instrumentos Testo, S.A

Testo en el mundo


Testo en España


Resumen

• TEORIA DE LA COMBUSTIÓN

• INTERPRETACIÓN DE LAS MEDICIONES

• PROCEDIMIENTO DE MEDICIÓN

• MANTENIMIENTO

• INSTRUMENTACIÓN

• NORMATIVA

•SERVICIO DE CALIBRACIÓN


TEORIA DE LA COMBUSTIÓN


Triángulo de la combustión

IGNICIÓN

COMBURENTECOMBUSTIBLE


Combustión estequiométrica (ideal)

La cantidad de aire es la necesaria para consumir todo el combustible

= 1

El exceso de aire nos indica la cantidad de aire presente en la reacción.= 1 para la cantidad exacta, = 1.5 para un 50 % más de la cantidad necesaria

CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O


Combustión incompleta con defecto de aire

La cantidad de aire es insuficiente para consumir todo el combustibleNos aparece un nuevo componente, el CO

< 1

CH4 + O2 CO2 + H2O + CO


Combustión real con exceso de aire

La cantidad de aire es mayor a la necesaria para consumir todo el combustible.Nos sobrará O2 y seguiremos teniendo CO

> 1

CH4 + O2 CO2 + H2O + CO + O2


Diagrama de la combustión


Aire ambiente

Oxígeno

O2 21%Nitrógeno

N2 79%Aire

CH4 + O2 + N2 CO2 + CO + H2O + O2 + NO + NO2

NOx (Th)


Valor límite para salas(oficinas , etc.)1,000 ppmAire ciudad : 700 ppm

Aire limpio : 330 a 400 ppm

5,000 ppm

1,000 ppm

500 ppm

0 ppm

Las personas mueren aire : 40,000 a 52,000 ppm

Mala calidad del aire interior

Concentración máxima deseguridad ( menor límite tóxico ):5,000 ppm

Exceso de ven-tilación

Ventila-ciónideal

Parámetro en ambiente: CO2


Valores típicos en ambiente: 500 – 1.000 ppm CO2

Valores típicos en ambiente con revoco: >> 2.000 ppm CO2

Parámetro en ambiente: CO2


Parámetro en ambiente: CO

Muerte después de 1h

Inconsciente después de 1h

Letal después de 2 horas

Máximo nivel de exposición


• Valores típicos en ambiente: 0 – 2 ppm CO• Valores típicos en ambiente con revoco: >> 50 ppm CO

Parámetro en ambiente: CO


Parámetros:

COcorregido

DIÓXIDO DE CARBONO

OXÍGENO

MONÓXIDO DE CARBONO

TEMPERATURA DE COMBUSTIÓN

CO2

O2

CO

ºCMONÓXIDO DE CARBONO

TIRO mmca

EXCESO DE AIRERENDIMIENTO %

%

Análisis de la combustión


El rango de exceso de aire de la combustión dependerá del tipo de planta de combustión y el combustible.

Exceso de aire λ


Se calcula a partir del O2 medido y del CO2 estequiométrico (o máximo) propio para cada combustible.

CO2 =21 - O2 medido

21x CO2 máx

Combustible CO2 max

Gasoil EL 15,4%

Gas natural 11,8%

Carbón 18,5%

Valores típicos en una combustión: 8 - 11 % CO2

Dióxido de Carbono: CO2


Es el oxígeno sobrante de la combustión, debido al exceso de aire.

Se mide directamente con el sensor electroquímico.

Oxígeno O2


• Producto de una combustión incompleta (indicador de la calidad de la combustión)

• Es inversamente proporcional a la cantidad de oxígeno

• No sirve como referencia para cumplir con la normativa porque está diluido.

Monóxido de carbono : CO


Es la medida del CO sin tener en cuenta el exceso de aire es decir, se calcula en base a = 1

Sirve para trabajar siempre sobre la misma base.

COcorr = x COmedido

Monóxido de carbono corregido: COcorregido


CO: Tono de azulCubo con agua: Exceso de aireCOcorr: Gotas de tinta

CO corregido


•Valores típicos en una combustión: 0 – 1000 ppm CO

Monóxido de carbono corregido : CO corr


La temperatura ambiente se mide con el termopar de ambiente, en caso contrario se toma de la sonda humos en la fase de cero.

La temperatura de humos depende de la tecnología de la caldera:

60ºC 110ºC 160ºC

Condensación Estanca Atmosférica

Temperatura de Humos (Th) / Temperatura Ambiente (Ta)


- XK

Rendimiento de una planta ƞ:

ƞ = 100% - qA – qi - qR

Rendimiento


INTERPRETACIÓN DE LAS MEDICIONES



Calderas 60ºC y calentador 110ºC

Siempre debe estar en depresión, cualquier valor negativo

Menor a 10% (cuanto más alto mejor)

Valores a conseguir

Entre 5% y 10% (lo normal es 7...9%)

Entre 1,3 y 3 (Dependiendo del tipo de sistema y fabricante)

Entre 0 y 200 (si da más comprobar caldera)

Lo menor posible (lo normal < 7%)

Lo mayor posible, > 80%

Valor recomendado menor a 15 ppm. Normalmente entre 0 ppm y 2 ppm.


Circunstancias más comunes que afectan al CO

Revocos

• Obstrucción del tubo de S.P.C.

• Suciedad en el intercambiador

Inversión de Tiro

1. Mal diseño del tubo de S.P.C.

2. Excesivo diámetros en los inyectores con lo cual se disminuye la presión de salida de gas, y tiene menos aporte de aire primario

Otros

1. Exceso de potencia de gas

2. Suciedad en los venturis de entrada de gas-aire (aire primario)


Revoco Inversión de tiro

Temperatura humos

CO corregido

O2

Exceso de aire λ

CO2

Interpretación de resultados


19.50.00

01.6

18.231

7.5015.119.511.9

ºCTiroContenido-COContenido-CO2Contenido-O2CO-No DiluidoqAExceso aireTemp. AmbienteTemp. HumosCO2-Máx

ºCmbarppm%%Ppm%

ºCºC%



0.8199319171.04

11.254.2

95.890.7-0.1

2018

O2CO CorrCOExceso de aireCO2Pérdidas qARendimientoThTiroPresión suministroPresión dinámica

%ppmppm

%%%ºCmbarmbarmbar


Caldera de Condensación O2

+



%ppmppm

%%%ºCmbarmbarmbar



2.16605941.11

10.533.5

96.589.4-0.1

2018

- +



%ppmppm

%%%ºCmbarmbarmbar



4.91371051.3

8.973.3

96.787.8-0.1

2018

- +



%ppmppm

%%%ºCmbarmbarmbar



-5.54231

1.358.642.8

97.285.8-0.3

2018


148.116

160384.2

2.7915.984.1

131.5

Presión suministroPresión dinámicaO2CO CorrCOExceso de aireCO2Pérdidas qARendimientoTh

mbarmbar%ppmppm

%%%ºC


Caldera de Estanca Presión de dinámica

hPa +


189.4

15.314439

3.683.1814.585.5

132.4


mbarmbar%ppmppm

%%%ºC



hPa +-


1914.58.95431

1.746.748.3

91.7148.7


mbarmbar%ppmppm

%%%ºC



- hPa


PROCEDIMIENTO DE MEDICIÓN


¿ Dónde se mide el tiro ?


El lugar correcto para comprobar la combustión es en el centro de la salida de los productos de la combustión entre 15 y 40 cm del collarín del aparato.

Sistema para adaptar a los tubos coarrugados y poder realizar las pruebas de combustión

Lugares donde se coloca la sonda


En caso de inaccesibilidad a la salida de humos, colocar la sonda por debajo del cortatiros y a unos 2cm por encima del intercambiador.

Lugares donde se coloca la sonda


Tiro, es cualquier valor de depresión(cualquier valor de presión negativa)

P < 0.000 mbar

Es la condición básica para que los gases de combustión circulen por la chimenea

Tiro


¿Cuándo sabremos en el analizador de combustión, que la medición ha finalizado?_ Cuando el valor de COcorr se haya estabilizado.

¿Cómo debe analizar el rendimiento en calderas de tiro forzado?_ Tº Ambiente en la entrada de aire y Tº Humos en la salida de la combustión.



MANTENIMIENTO DEL ANALIZADOR


_ Elevadas concentraciones de gas.

• Sacar la sonda del foco y aspirar aire ambiente hasta desaturar las células electroquímicas.

• No desconectar la sonda durante la limpieza.

• Configurar la protección en el analizador de combustión:

• Si tenemos mediciones con concentraciones elevadas:

Protección de las células electroquímicas


_ Elevadas concentraciones de gas.

• Comprobar el estado de las células electroquímicas:

o bien



_ Hollín y partículas.

• Los filtros deben estar limpios para evitar que el hollín y las partículas lleguen a las células electroquímicas:



_ Condensados.

• Vaciar la trampa de condensados después de la medición, si hubiese condensados en ella, asegurarse de cerrar bien el tapón y tener la bomba de aspiración desconectada.

• Agitar la sonda de humos para extraer los condensados que hay en ella.

• Aspirar aire ambiente para eliminar los condensados de la linea de muestreo.



_ Estanqueidad del analizador de la combustión.

• Conecte la sonda al analizador de combustión.

• Coloque el tapón protector de color negro en la punta de la sonda de gases de combustión.

• Se visualiza el caudal de la bomba. Si el caudal es< 0,02l/min, significa que las líneas de gas no tienen ningunafuga.

Evitar datos de medida incorrectos


_ Termopar de la sonda de humos

• El termopar de la sonda de gases de combustión no debe tocar el tubo metálico de la sonda.

• Enderece el termopar si fuese necesario.

Evitar datos de medida incorrectos


INSTRUMENTACIÓN PARA CALEFACCIÓN


El analizador testo 330LL


Visualización valores medidos

Fecha y Hora de la medición

Barra de función

Combustible seleccionado

Estado de la batería

Descripcion del visualizador


Sensores del analizador


Sondas de gases


SET para combustibles sólidos


320

- Garantía de 2 años- Sensores O2 y CO- Rango CO: 4.000 ppm- Medición de tiro y presión diferencial- Registro de 500 mediciones con opción a software “EasyHeat”

330LL

- Garantía de 4 años- Sensores O2, CO y opción NOx

- Rango CO: 4.000 ppm (330LL-1)8.000 ppm y hasta 30.000 ppm con dilución (330LL-2)

- Conexión sondas externas: CO ambiente, CO2 ambiente y fugas de gas- Medición de tiro y presión diferencial- Visualización de 8 parámetros simultáneamente y matriz Pdc- Personalización de la impresión- Registro de 500.000 mediciones con opción a software “EasyHeat”- Opción de comunicación Bluetooth- Auto diagnosis del estado de los sensores

Comparativa 330 vs 320


Opacímetro digital Testo 308


Analizador de partículas finas Testo 380


Datos técnicos:

Rango: 0...2000 ppm

Temperatura trabajo delinstrumento: + 5...45 °C

Exactitud: 3 ppm ( 0...50 ppm)10 % del v.m. ( > 50 ppm )

Resolución: 1 ppm

Límites alarma : 1. 50 ppm2. 100 ppm3. 500 ppm

Medición de Monóxido de Carbono (CO) Testo 315-2


Datos técnicos:

Rango: CO 0...100 ppmCO2 0...10.000 ppm

Temperatura trabajo delinstrumento: + 0...40 °C

Exactitud: CO ± 3 ppm ( 0...20 ppm)± 5 ppm ( > 20 ppm)

CO2 ± 300 ppm (0...4.000 ppm)± 8% del vm(4.000...6.000 ppm)± 500 ppm (6.000...10.000 ppm)

Resolución: CO 0,5 ppmCO2 10 ppm

Medición CO y CO2 ambiente Testo 315-3


0 ppm 150 ppm 50 ppm 150 ppm

Resultado de medicióncorrecto

Cero en airelimpio

Resultado de medicióncorrecto

Capuchón cerrado atmósfera cero

Error por efecto de la temperatura : Se produce un error de 1 ppm por cada grado de diferencia (1 ºC) que hay entre la temperatura a la que se realiza el cero del instrumento y la temperatura de medición.

Ajuste del cero


CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Rango: 0 .... 10000 ppm CO2 (0 ... 1%)

Exactitud: ± (50 ppm CO2 ± 2% v.m.) ... 0 a 5000 ppm CO2± (100 ppm CO2 ± 3% v.m.) ...5001 a 10000ppm CO2

Resolución: 1 ppm CO2

Impresión de valores medidos Valores máximos y mínimos Promedios por puntos y por tiempo No es necesario el ajuste del sensor Respuesta rápida

Medidor de CO2 ambiente Testo 535


Vaso caudalímetro para agua: Vaso provisto de un diafragma de secciónvariable medidor del caudal de agua en movimiento (por ejemplo, el gasto deagua de un calentador a gas).

Caudalímetro: cálculo de la potencia útil


Donde: Pu = Potencia útil (kcal/h)

m = Masa de agua (litros/min.) 1 litro = 1 Kg

Medible mediante un vaso caudalímetro.

Ce = Calor especifico del agua = 1 Kcal / Kg .ºC

∆t = Diferencia de temperatura entre el agua caliente saliente y lafría entrante (ºC)

Todos los aparatos a gas están fabricados para que den unadiferencia de temperatura de 25º (siempre que el gasto deagua sea correcto).

Pu = m * Ce * ∆t

Ren = P.Nominal / P.Útil

Caudalímetro: cálculo de la potencia útil


testo 316-1 testo 316-2

Detectores de fugas de gas Testo 316-1/-2


Detector de fugas de:

• Metano• Propano• Hidrógeno

en zonas con riesgo de explosión

Detectores de fugas de gas EX Testo 316-EX


Medición de escapes de gases de combustión en sistemas de calefacción

Medidor de revocos Testo 317-1


• Manómetro de bolsillo para la

comprobación de tuberías domésticas.

Manómetro doméstico de presión diferencial Testo 510


• Manómetro profesional para la

comprobación de la distribución del gas.

• Sonda de alta presión opcional hasta para los test de agua sanitaria y residual (hasta 25 bar).

• Registro de las medición.

• Impresión de tíquet.

El manómetro profesional Testo 312-4


Nueva cámara testo 870

• Detector: 160x120 píxels (320x240 con SR)

• NETD: 100 mK / 0,1 ºC• Rango: -20..+280ºC• Punto frío/caliente• Ligera y compacta


Distribución pared o suelo radiante Radiadores

Cámara termográfica Testo 870


Filtraciones de airePlacas fotovoltaicas



MagnetotérmicoTornillos flojos



- Realización de test de estanqueidad y medida del caudal de fuga según UNE 60670 partes 8 y 12.

- Registro de presión de suministro

- Medición de presión en líquidos

Prueba de estanqueidad con el Testo 312-4


testo 312-4

V 0.92 01362777---------------------------------------------------------------------

Test de estanqueidad--------------------------------------------------------------------

09.01.2008 12:39:16

P inicial 122,93 hPa

P final 60,27 hPa

Caida de P -62,66 hPa

t. Estab 15 seg

t medicion 600 seg

Test de estanqueidad

[ ] Correcto [ ] Incorrecto

Equipo:.........................................

n cliente:......................................

Cliente:........................................

Dirección:....................................

Operario:.....................................

---------------------------------------------

Nº de serieMediciónFecha y hora

Resultados

Aptitud

Datos del cliente / operario

Ticket de impresión Testo 312-4


NORMATIVA


NORMATIVA APLICABLE A TODO ESPAÑA:

Real Decreto 919/2006, de 28 de Julio, por el que se

aprueba el Reglamento técnico de distribución y

utilización de combustibles gaseosos y instrucciones

técnicas complementarias ICG 01 a 11.

Aplicación de la norma


OBJETIVO DE LA NORMA:

• Establer los criterios técnicos básicos para el control periódico de

los aparatos a gas en sus condiciones reales y del funcionamiento del

conducto de evacuación de los productos de la combustión.

• Clasificar las anomalías detectadas en el control periódico.

La Norma UNE 60670-13: Objetivo de la norma


TIPOS DE ANOMALIAS:

• Anomalía Principal (AP): se debe solucionar en el mismo momento

de su detección, en caso de no ser posible se debe cortar el suministro

de gas al aparato.

• Anomalía Secundaria (AS): no es necesario cortar el suministro de

gas al aparato pero el usuario debe proceder a su corrección antes de 6

meses.

La Norma UNE 60670-13: Tipos de anomalías


4.1 Revoco en el conducto de evacuación de un aparato a gas, o concentración de COamb en el local superior a 50 ppm. Esta comprobación debe realizarse cuando existan aparatos Tipo B de tiro

natural o vitrocerámicas a gas...

La comprobación del revoco del conducto de aparatos de Tipo B de tiro natural en un local se

debe hacer mediante una de las técnicas que se describen a continuación. Debe realizarse con las

puertas y ventanas del local cerradas y en el caso de calderas, con la campana extractora si existe

apagada.

Cómo se mide• Aparato a gas en régimen estacionario

transcurren 5 minutos.

• Medir CO-amb con un detector adecuado

colocar el detector a 1m del aparato y a

1.80m de altura.

Valores medidos• CO-amb < 15 ppm Correcto• 15 ppm < CO-amb < 50 ppm Anomalía secundaria• CO-amb > 50 ppm Anomalía principal

La Norma UNE 60670-13 para CO ambiente dice que ...


3.2.4. Combustión no higiénica de aparatos a gas (CO-pdc>1.000 ppm).En el proceso de control periódico de aparatos, se realiza una

comprobación de la combustión de los quemadores de aparatos

a gas de tipo B, tanto de tiro natural como de tiro forzado, así

como de los quemadores encimeras vitrocerámicas, mediante un

analizador de combustión adecuado.Se considera combustión

incorrecta cuando el CO corregido/no diluido > 1.000 ppm.

La Norma UNE 60670-10 para CO en combustión dice que ...


4.6 Análisis de combustión del aparato.

Cómo se mide Valores medidos-Aparato a gas en régimen estacionario y CO-corregido > 200 ppm en la

posición de máxima potencia ......... Ajustar el aparato a gas

-Dejar transcurrir 5 minutos CO-corregido > 1.000 ppm

-Medir CO-corregido con un analizador adecuado ......... Nunca dejar puesto en

- Colocar la sonda en la toma de muestras del conducto marcha el

aparato a gas

de evacuación, si existe, y sino, en la base del cortatiros o

en el interior del collarín o en el extremo del conducto

de evacuación (sólo en aparatos estancos)

- Para vitrocerámicas, la toma de muestras es la rejilla de salida

La Norma UNE 60670-10 del 1999 para CO corregido decía que ...


Instrucción 3BIS/2008/RSI sobre aplicación del RITE


R.I.T.E. – IT 3.4.1 Opacidad y partículas sólidas


IDAE: Procedimiento de inspección periódica


Según la ITC-ICG 07 y ITC-ICG 08 del R.D. 919/2006, sedeben calibrar los equipos de medida una vez cada docemeses como mínimo, de acuerdo con los anexos A.3 y B.3de las normas UNE 60670-10:2005 y 60670-13:2005.

La normativa establece que:

Calibración equipos


SERVICIO DE CALIBRACIÓN


Laboratorio de calibración:

ISOENAC

Laboratorio de calibración


Certificación ISO


Acreditación ENAC

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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